JP4754464B2 - 紙捌き装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数枚の用紙が重ね合わされた紙束を1枚ずつの用紙に分離しやすいように捌く紙捌き装置に関する。
従来より、クレジットカードや携帯電話の利用明細書は、所定の用紙に利用明細情報が印字され、封筒に封入されて利用者に発送されているが、利用明細書を発送するクレジットカード会社や携帯電話会社のほとんどは、広告情報が掲載されたチラシを利用明細書とともに封筒に封入して利用者に発送している。
また、広告情報が掲載された印刷物が封筒に封入されてなるダイレクトメールやビジネスメールにおいても、複数の印刷物がダイレクトメールやビジネスメールの送付先に応じた組み合わせで封筒に同封され、発送されている。
このように複数の印刷物を1つの封筒に同封する場合は、まず、1つの封筒に同封する複数の印刷物を組み合わせる必要がある。従来より、複数の印刷物を組み合わせる場合は、組み合わされる複数の印刷物を、その種類毎に設けられたフィーダから1枚ずつフィードし、フィードされた印刷物を搬送する搬送経路上にて順次重ね合わせることが行われ、それにより、複数の印刷物が組み合わされている(例えば、特許文献1参照。)。そのため、印刷物を1枚ずつフィードするフィーダのそれぞれには、フィードされる印刷物がその種類毎に複数枚重ね合わされて供給されることになる。
搬送経路上で組み合わされた複数の印刷物は、その後、1つの封筒に封入されることになる。
特開平7−1861号公報
しかしながら、上述したように印刷物等の用紙が複数枚重ね合わされた場合、重ね合わされた用紙どうしが静電気等の作用によって密着してしまい、フィーダにかけられた際、一度に複数枚の用紙がフィードされてしまう、いわゆるダブルフィードが生じてしまう虞れがある。そこで、複数枚重ね合わされた用紙をフィーダにかける際に、複数枚の用紙が重ね合わされた紙束を作業員が手作業で波打たせるように揺動させることにより、1枚ずつの用紙に分離しやすいように捌くことが行われているが、この作業は人手による作業であるため、一度に捌くことができる用紙の枚数には限度があり、1つのフィーダにかけられる用紙の枚数や、用紙がかけられるフィーダの数が多い場合、作業効率が著しく低下してしまうという問題点がある。
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、重ね合わされた複数枚の用紙を人手によらずに1枚ずつの用紙に分離しやすいように捌くことができる紙捌き装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、
複数枚の用紙が重ね合わされた紙束を1枚ずつの用紙に分離しやすいように捌く紙捌き装置であって、
前記複数枚の用紙が重ね合わされた紙束が、該複数枚の用紙の一端面がそれぞれ底面に当接するように収容されるとともに、前記底面と同一面に、前記複数枚の用紙のそれぞれの前記一端面の一部を表出させる表出部を具備する用紙収容部と、
前記用紙収容部に収容された紙束に対して前記表出部を介して空気を吹き付ける空気吹付部と
前記用紙収容部が載置される載置面に表出して配置され、前記用紙収容部に収容された複数枚の用紙を搬送するコンベヤーとを有し、
前記用紙収容部は、収容した複数枚の用紙を重ね合わせ方向にて挟持して支える2つの側面を具備し、該2つの側面のうち一方の側面が他方の側面とは反対側に倒れることにより、前記用紙収容部に収容された複数枚の用紙をサシミ状に積み重ねた状態とし、また、前記一方の側面が、前記他方の側面とは反対側に倒れた場合に前記サシミ状に積み重ねられた複数枚の用紙が前記コンベヤーに接触するような切り欠きを具備し、
前記コンベヤーは、前記用紙収容部の前記一方の側面が前記他方の側面とは反対側に倒れることによりサシミ状に積み重ねられた複数枚の用紙に接触して当該複数枚の用紙を搬送する。
上記のように構成された本発明においては、複数枚の用紙が重ね合わされた紙束が、複数枚の用紙の一端面がそれぞれ底面に当接するように用紙収容部に収容され、その状態で空気吹付部から用紙収容部の底面と同一面に設けられた表出部を介して紙束に空気が吹き付けられると、吹き付けられた空気が紙束を構成する複数枚の用紙間を通って反対側に抜ける。これにより、重ね合わされた複数枚の用紙が、空気吹付部から吹き付けられた空気によって一旦分離するため、その後、フィーダにかけられた際に1枚ずつの用紙に分離しやすくなる。
以上説明したように本発明においては、複数枚の用紙が重ね合わされた紙束が、複数枚の用紙の一端面がそれぞれ底面に当接するように収容されるとともに、底面と同一面に複数枚の用紙のそれぞれの一端面の一部を表出させる表出部を具備する用紙収容部と、用紙収容部に収容された紙束に対して表出部を介して空気を吹き付ける空気吹付部とを有する構成としたため、用紙収容部に収容された紙束を構成する複数枚の用紙が、空気吹付部から吹き付けられた空気によって一旦分離することになり、それにより、重ね合わされた複数枚の用紙を人手によらずに1枚ずつの用紙に分離しやすいように捌くことができる。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の紙捌き装置の実施の一形態を示す図であり、(a)は外観図、(b)は機能ブロック図、(c)は(a)に示した用紙収容箱10を矢印A方向から見た図、(d)は(a)に示した用紙収容箱10を矢印B方向から見た図である。また、図2は、図1に示したエアー供給ノズル22の詳細な構造を示す図である。
本形態は図1に示すように、支持板31上に載置され、複数枚の用紙が重ね合わされた紙束が収容される用紙収容部である用紙収容箱10と、用紙収容箱10に対して空気を吹き付ける空気吹付部を構成するエアー供給器21及びエアー供給ノズル22と、用紙収容箱10に収容された用紙がエアー供給ノズル22から吹き付けられる空気によって持ち上げられた場合にその旨を検出する光学センサ62と、用紙収容箱10に収容された状態で捌かれた複数枚の用紙が順次積み重ねられて収容されるスタッカ60と、用紙収容箱10に収容された状態で捌かれ、支持板31上にて搬送されてきた複数枚の用紙を1枚ずつスタッカ60にフィードするフィードローラ42a,42bと、用紙収容箱10からスタッカ60にフィードされる用紙を検出する光学センサ61と、用紙収容箱10に収容された状態で捌かれ、支持板31上に積み重ねられた複数枚の用紙をフィードローラ42a,42bが設けられた領域まで搬送するためのコンベヤー41a,41bと、エアー供給ノズル22、コンベヤー41a,41b、フィードローラ42a,42bの動作を制御するとともに、用紙収容箱10に設けられた側面回転軸14a,14bを回転させ、また、光学センサ61にて検出された用紙の枚数をカウントする制御器50とから構成されている。なお、用紙収容箱10が載置された支持板31には、表裏貫通した3つの穴部32a〜32cが設けられており、この穴部32a〜32cから、エアー供給ノズル22及びコンベヤー41a,41bがそれぞれ表出している。
用紙収容箱10は、複数枚の用紙が重ね合わされた紙束が載置される載置面となる底面11と、互いに対向して設けられ、収容された複数枚の用紙を重ね合わせ方向にて挟持して支える2つの側面12a,12bと、互いに対向して設けられ、2つの側面12a,12bに対して直交する面によって収容された複数枚の用紙の端面を支える2つの端面支え面13a,13bとから構成されている。底面11は、支持板31に対向する面のうち、支持板31に設けられた穴部32a〜32cに対向する領域が切り欠かれた形状となっている。それにより、用紙収容箱10は、複数枚の用紙が重ね合わされた紙束が用紙収容箱10に収容された場合に、穴部32a〜32cに対向する領域が、収容された複数枚の用紙の底面11に当接する端面の一部がそれぞれ表出する表出部となっている。側面12aは、側面回転軸14a,14bによって底面11に対して回転自在に繋がって上方に延びた形状となっており、その上端部は、2つの端面支え面13a,13b間に渡った形状となっている。側面12bは、支持板31から所定の高さの領域から端面支え面13a,13bの上端部までにて2つの端面支え面13a,13b間に渡った形状となっている。
光学センサ61は、一対のセンサからなり、一方から照射された光が他方にて受光されているかどうかによって一対のセンサ間に物体が存在するかどうかを検出するものであって、支持板31上から用紙がスタッカ60にフィードされる際にその用紙を検出可能な位置に配置されている。
光学センサ62は、一対のセンサからなり、一方から照射された光が他方にて受光されているかどうかによって一対のセンサ間に物体が存在するかどうかを検出するものであって、用紙収容箱10に用紙が収容された状態ではセンサ間に用紙が存在せず、用紙収容箱10に収容された用紙がエアー供給ノズル22から吹き付けられる空気によって持ち上げられた場合にその用紙がセンサ間に存在するような位置に配置されている。
エアー供給ノズル22は、エアー供給器21から供給された空気を排出するものであって、支持板31の穴部32aに対向する領域に用紙収容箱10に対して空気を吹き付けるような向きに配置されており、それにより、エアー供給器21から供給された空気を用紙収容箱10の底面11が設けられていない領域に対して吹き付ける。そして、制御器50の制御によって、用紙収容箱10に収容された用紙の重ね合わせ方向に支持軸23に沿って穴部32aに対向しながら移動可能に構成されている。また、図2に示すように、エアー供給ノズル22はその先端部が複数のエアー吹出口24からなり、複数のエアー吹出口24は、用紙収容箱10に収容された用紙の重ね合わせ方向に直交する方向に配列されている。
制御器50は、エアー供給ノズル22を、支持軸23によって用紙収容箱10に収容された用紙の重ね合わせ方向に穴部32aに対向させながら移動させる。また、側面回転軸14a,14bを回転させて側面12aを支持板31に当接するように倒し、コンベヤー41a,41bを所定の移動経路長分、回転駆動させる。また、フィードローラ回転軸43を回転させることによりフィードローラ42a,42bを回転させ、コンベヤー41a,41bによって支持板31上を搬送されてきた複数枚の用紙をその上面側から順次トップフィードし、スタッカ60に収容する。また、光学センサ62にて用紙が検出された場合に、警報等によってその旨を報知する。
以下に、上記のように構成された紙捌き装置1の動作について説明する。
まず、用紙収容箱10に収容された紙束を捌く際の動作について説明する。
図3は、図1に示した紙捌き装置1にて用紙収容箱10に収容された紙束を捌く際の動作を説明するための図であり、用紙収容箱10を端面支え面13a,13b方向から見た図である。
図3に示すように、複数枚の印刷物70が重ね合わされた紙束を、その印刷物70の一端面がそれぞれ底面11に当接するように用紙収容箱10に収容し、空気吹付部であるエアー供給器21及びエアー供給ノズル22を駆動させると、エアー供給器21からエアー供給ノズル22に空気が送られてエアー供給ノズル22のエアー吹出口24から空気が排出されるとともに、エアー供給ノズル22が2つの側面12a,12bのうち一方の側面12a側から他方の側面12b側に支持軸23に沿って移動しはじめる。
エアー供給ノズル22は、支持板31の穴部32aに対向する領域に配置されており、また、この領域においては用紙収容箱10の底面11が存在しないため、エアー供給器21から供給された空気は、エアー供給ノズル22によって、用紙収容箱10から表出した印刷物70の端面に吹き付けられる。また、エアー供給ノズル22は、初期状態として、2つの側面12a,12bのうち一方の端面12a側に配置されており、また、エアー供給ノズル22を構成する複数のエアー吹出口24が、用紙収容箱10に収容された印刷物70の重ね合わせ方向に直交する方向に配列されているため、エアー供給ノズル22から排出された空気は、用紙収容箱10に収容された印刷物70のうち、まず、一方の側面12aに接している印刷物70に吹き付けられ、その後、エアー供給ノズル22の移動に伴って、その他の印刷物に1枚ずつ順次吹き付けられていくことになる。
エアー供給ノズル22から排出された空気が、用紙収容箱10に収容された印刷物70に吹き付けられると、図3に示すように、エアー供給ノズル22によって吹き付けられた空気が印刷物70の表裏、すなわち、用紙収容箱10に収容された複数枚の印刷物70の間を通って底面11とは反対側に抜け、それにより、用紙収容箱10に収容された複数枚の印刷物70がエアー供給ノズル22から吹き付けられた空気によって一旦分離する。
そして、エアー供給ノズル22が支持軸23によって印刷物70の重ね合わせ方向に移動することにより、用紙収容箱10に収容された複数枚の印刷物70のそれぞれに対して、エアー供給ノズル22から空気が順次吹き付けられていき、それにより、用紙収容箱10に収容された複数枚の印刷物70の全てがエアー供給ノズル22から吹き付けられた空気によって一旦分離し、用紙収容箱10に収容された紙束が捌かれることになる。
次に、上述したようにして用紙収容箱10に収容された状態で捌かれた複数枚の印刷物70をスタッカ60に収容する際の動作について説明する。
図4は、図1に示した紙捌き装置1にて用紙収容箱10に収容された状態で捌かれた複数枚の印刷物70をスタッカ60に収容する際の動作を説明するための図である。
エアー供給ノズル22が支持軸23に沿って移動して用紙収容箱10の側面12b側に到達すると(図4(a))、制御器50の制御によって、側面回転軸14a,14bが回転し、それにより、側面12aが側面12bとは反対側に支持板31に当接するように倒れる。
すると、用紙収容箱10に収容されていた複数枚の印刷物70が側面12aに寄り掛かるようにして倒れ込み、一部がずれたサシミ状に積み重ねされた状態となる(図4(b))。
次に、制御器50の制御によって、コンベヤー41a,41bが回転駆動する。コンベヤー41a,41bは、支持板31に設けられた穴部32b,32cからそれぞれ表出しており、また、支持板31に当接するように倒れた側面12aは、穴部32bに対向する領域が切り欠かれた形状となっているため、側面12aに寄り掛かるようにして倒れ込んだ複数枚の印刷物70はコンベヤー41a,41bにそれぞれ接触し、それにより、支持板31上に倒れ込んでサシミ状に積み重ねられた複数枚の印刷物70がフィードローラ42a,42b側に搬送されていく(図4(c))。この際、制御器50の制御によって、フィードローラ回転軸43を回転することによりフィードローラ42a,42bが回転している。
コンベヤー41a,41bによって、支持板31上にてサシミ状に積み重ねられた複数枚の印刷物70がフィードローラ42a,42b側に搬送されていくと、搬送されてきた複数枚の印刷物70が最上面となる印刷物70から順次フィードローラ42a,42bに接触し、それにより、複数枚の印刷物70が1枚ずつトップフィードされ、スタッカ60に積み重ねられるようにして収容されていく(図4(d))。なおこの際、光学センサ61において、支持板31上からスタッカ60に収容される印刷物70が、フィードローラ42a,42bによってフィードされる度毎に検出され、制御器50においてその枚数がカウントされる。制御器50においては、カウントされた枚数と用紙収容箱10に収容された印刷物70の枚数とを照合することにより、用紙収容箱10に収容された複数枚の印刷物70が確実に捌かれたことが確認されることになる。
制御器50においては、支持板31上にサシミ状に積み重ねられた複数の印刷物70のうち、最下面となる印刷物70がフィードローラ42a,42bと接触する領域まで搬送されると、コンベヤー41a,41bの回転を停止させる。
このようにして、一度捌かれて複数の印刷物70が1枚ずつ分離しやすくなった紙束がスタッカ60に積み重ねられて収容されることになる。
ここで、上述した紙捌き装置1においては、複数の紙片部が重ね合わされ、その一端部が折り畳まれたり綴じられたりし、他端部が開放された複数の用紙が所定の向きになるように重ね合わされて用紙収容箱10に収容された場合にその複数の用紙の中から逆向きに重ね合わされた用紙を検出することもできる。以下に、その動作について説明する。
図5は、図1に示した紙捌き装置1において、用紙収容箱10に収容された用紙の中から逆向きに重ね合わされた用紙を検出する場合における用紙の収容状態を示す図であり、用紙収容箱10を端面支え面13a,13b方向から見た図である。
図5に示すように、一端部が折り部となって折り畳まれた印刷物170−1〜170−8が所定の向きに重ね合わされ、この中から逆向きに重ね合わされた印刷物を検出する場合は、印刷物170−1〜170−8が、折り部となった側の辺部が底面11に当接するように用紙収容箱10に収容される。この際、光学センサ62を構成する一対のセンサ間には印刷物170−1〜170−8が存在していないため、光学センサ62においては印刷物170−1〜170−8が検出されていない状態となっている。なお、本例においては、説明を簡単にするために8つの印刷物170−1〜170−8が重ね合わされて用紙収容箱10に収容された場合を例に挙げて説明しているが、実際にはこれよりも多くの印刷物が重ね合わされて用紙収容箱10に収容されることになる。
図6は、図1に示した紙捌き装置1の用紙収容箱10に所定の向きで重ね合わされて収容された印刷物の中から逆向きに重ね合わされた印刷物を検出する際の動作を説明するための図であり、(a)は所定の向きで重ね合わされた印刷物に対してエアー供給ノズル22から空気が吹き付けられた状態を示す図、(b)は逆向きで重ね合わされた印刷物に対してエアー供給ノズル22から空気が吹き付けられた状態を示す図である。なお、本例においては、8枚の印刷物170−1〜170−8が重ね合わされ、そのうち、印刷物170−1〜170−4,170−6〜170−8が所定の向きに、また、印刷物170−5のみがそれとは逆向きに重ね合わされたものとする。
8枚の印刷物170−1〜170−8を、これらが重ね合わされた状態で、所定の向きに重ね合わされた印刷物170−1〜170−4,170−6〜170−8の折り部側の辺部が底面11に当接するように用紙収容箱10に収容し、エアー供給器21及びエアー供給ノズル22を駆動させると、エアー供給器21からエアー供給ノズル22に空気が送られてエアー供給ノズル22のエアー吹出口24から空気が排出されるとともに、エアー供給ノズル22が側面12aの側から側面12bの側に支持軸23によって移動しはじめる。
エアー供給ノズル22から排出された空気が、用紙収容箱10に収容された印刷物170−1〜170−8のうち、所定の向きに重ね合わされた印刷物170−1に吹き付けられると、図6(a)に示すように、エアー供給ノズル22によって空気が吹き付けられる側が、印刷物170−1の折り部となって開放されていないため、エアー供給ノズル22によって吹き付けられた空気が印刷物170−1の表裏を通って底面11とは反対側に抜け、それにより、エアー供給ノズル22から吹き付けられた空気によって印刷物170−1が持ち上げられることはない。これは、所定の向きに重ね合わされた印刷物170−2〜170−4,170−6〜170−8についても同様である。
一方、所定の向きとは逆向きに重ね合わされた印刷物170−5においては、図6(b)に示すように、エアー供給ノズル22によって空気が吹き付けられる側が、複数の紙片部間が開放された状態となっているため、エアー供給ノズル22によって吹き付けられた空気が、開放された複数の紙片部間に入り込んで折り部に突き当たり、それにより、エアー供給ノズル22から吹き付けられた空気によって印刷物170−5が持ち上げられる。
このようにしてエアー供給ノズル22から吹き付けられた空気によって印刷物170−5が持ち上げられると、光学センサ62を構成する一対のセンサのうち一方から照射された光が印刷物170−5によって遮られ、他方のセンサにて受光されなくなる。
すると、その旨が制御器50に通知され、制御器50から警報等が出力されることにより、用紙収容箱10に収容された印刷物170−1〜170−8の中に、所定の向きとは逆向きに重ね合わされた印刷物が存在する旨が示され、用紙収容箱10から持ち上げられた印刷物170−5が用紙収容箱10から一旦抜き取られ、正しい向きとされて印刷物170−1〜170−4,170−6〜170−8の中に戻される。
なお、本形態においては、側面回転軸14a,14bが制御器50の制御によって回転することにより側面12aが側面12bとは反対側に倒れる構成としたが、側面12aに対して、ばね等によって側面12bとは反対側に倒れる方向に力が加えるとともに、側面12aを端面支え面13a,13bに固定しておき、制御器50の制御によって側面12aの固定を解除することにより、側面12aが側面12bとは反対側に倒れる構成とすることも考えられる。
また、本形態においては、エアー供給ノズル22が、図2に示したように、用紙収容箱10に収容された印刷物70の重ね合わせ方向に直交する方向に配列された複数のエアー吹出口24を先端部に有するものであるが、用紙収容箱10に収容された印刷物70の重ね合わせ方向に直交する方向を長手方向とする長手形状の吹出口を1つだけ有するものであってもよい。
また、本形態においては、用紙収容箱10に収容された印刷物70に対して支持板31の穴部32a及び用紙収容箱10の印刷物70が表出した表出部を介して空気を吹き付けるエアー供給ノズル22が、支持軸23に沿って印刷物70の重ね合わせ方向に穴部32aに対向しながら移動する構成としているが、エアー供給ノズル22を固定するとともに用紙収容箱10を印刷物70の重ね合わせ方向に移動させることによりエアー供給ノズル22と用紙収容箱10との相対位置を変化させ、エアー供給ノズル22から排出された空気が吹き付けられる印刷物70を変えていく構成とすることも考えられる。また、エアー供給ノズル22と用紙収容箱10とを固定し、エアー供給ノズル22を支持板31の穴部32aの全体に対して一度に空気を吹き付ける構成とすることも考えられる。
また、図1に示した紙捌き装置1にて捌かれる紙束を構成する用紙としては、上述したように、1枚の紙片から構成されて折り畳まれない状態で用紙収容箱10に収容されるものに限らず、複数の紙片が綴じ合わされたものや、1枚の紙片が折り畳まれた状態で用紙収容箱10に収容されるもの等であってもよい。
本発明の紙捌き装置の実施の一形態を示す図であり、(a)は外観図、(b)は機能ブロック図、(c)は(a)に示した用紙収容箱を矢印A方向から見た図、(d)は(a)に示した用紙収容箱を矢印B方向から見た図である。 図1に示したエアー供給ノズルの詳細な構造を示す図である。 図1に示した紙捌き装置にて用紙収容箱に収容された紙束を捌く際の動作を説明するための図である。 図1に示した紙捌き装置にて用紙収容箱に収容された状態で捌かれた複数枚の印刷物をスタッカに収容する際の動作を説明するための図である。 図1に示した紙捌き装置において、用紙収容箱に収容された用紙の中から逆向きに重ね合わされた用紙を検出する場合における用紙の収容状態を示す図である。 図1に示した紙捌き装置の用紙収容箱に所定の向きで重ね合わされて収容された印刷物の中から逆向きに重ね合わされた印刷物を検出する際の動作を説明するための図であり、(a)は所定の向きで重ね合わされた印刷物に対してエアー供給ノズルから空気が吹き付けられた状態を示す図、(b)は逆向きで重ね合わされた印刷物に対してエアー供給ノズルから空気が吹き付けられた状態を示す図である。
符号の説明
1 紙捌き装置
10 用紙収納箱
11 底面
12a,12b 側面
13a,13b 端面支え面
14a,14b 側面回転軸
21 エアー供給器
22 エアー供給ノズル
23 支持軸
24 エアー吹出口
31 支持板
32a〜32c 穴部
41a,41b コンベヤー
42a,42b フィードローラ
43 フィードローラ回転軸
50 制御器
60 スタッカ
61,62 光学センサ
70,170−1〜170−8 印刷物

Claims (1)

  1. 複数枚の用紙が重ね合わされた紙束を1枚ずつの用紙に分離しやすいように捌く紙捌き装置であって、
    前記複数枚の用紙が重ね合わされた紙束が、該複数枚の用紙の一端面がそれぞれ底面に当接するように収容されるとともに、前記底面と同一面に、前記複数枚の用紙のそれぞれの前記一端面の一部を表出させる表出部を具備する用紙収容部と、
    前記用紙収容部に収容された紙束に対して前記表出部を介して空気を吹き付ける空気吹付部と
    前記用紙収容部が載置される載置面に表出して配置され、前記用紙収容部に収容された複数枚の用紙を搬送するコンベヤーとを有し、
    前記用紙収容部は、収容した複数枚の用紙を重ね合わせ方向にて挟持して支える2つの側面を具備し、該2つの側面のうち一方の側面が他方の側面とは反対側に倒れることにより、前記用紙収容部に収容された複数枚の用紙をサシミ状に積み重ねた状態とし、また、前記一方の側面が、前記他方の側面とは反対側に倒れた場合に前記サシミ状に積み重ねられた複数枚の用紙が前記コンベヤーに接触するような切り欠きを具備し、
    前記コンベヤーは、前記用紙収容部の前記一方の側面が前記他方の側面とは反対側に倒れることによりサシミ状に積み重ねられた複数枚の用紙に接触して当該複数枚の用紙を搬送する紙捌き装置。
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